PEMBUATAN BILAYER ANODE (NiO-CSZ) - ELEKTROLIT CSZ DENGAN METODE ELECTROPHORETIC DEPOSITION.
Vidi Moorene, 2014
PEMBUATAN BILAYER ANODE (NiO-CSZ) - ELEKTROLIT CSZ DENGAN METODE ELECTROPHORETIC DEPOSITION
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
PEMBUATAN BILAYER ANODE (NiO-CSZ) - ELEKTROLIT
CSZ DENGAN METODE ELECTROPHORETIC DEPOSITION
SKRIPSI
diajukan untuk memenuhi sebagian syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains Jurusan Pendidikan Fisika Program Studi Fisika
Oleh
Vidi Moorene NIM. 0905695
PROGRAM STUDI FISIKA JURUSAN PENDIDIKAN FISIKA
FAKULTAS PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA
(2)
Vidi Moorene, 2014
PEMBUATAN BILAYER ANODE (NiO-CSZ) - ELEKTROLIT CSZ DENGAN METODE ELECTROPHORETIC DEPOSITION
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
PEMBUATAN BILAYER ANODE (NiO-CSZ) – ELEKTROLIT CSZ DENGAN METODE ELECTROPHORETIC DEPOSITION
Oleh
Vidi Moorene
Sebuah skripsi yang diajukan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Sains pada Fakultas Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
© Vidi Moorene 2014 Universitas Pendidikan Indonesia
Juni 2014
Hak Cipta dilindungi undang-undang.
Skripsi ini tidak boleh diperbanyak seluruhya atau sebagian,
(3)
Vidi Moorene, 2014
PEMBUATAN BILAYER ANODE (NiO-CSZ) - ELEKTROLIT CSZ DENGAN METODE ELECTROPHORETIC DEPOSITION
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu Halaman Pengesahan Skripsi
VIDI MOORENE
PEMBUATAN BILAYER ANODE (NiO-CSZ) - ELEKTROLIT CSZ DENGAN METODE ELECTROPHORETIC DEPOSITION
disetujui dan disahkan oleh pembimbing :
Pembimbing I
Dr. Dani Gustaman Syarif, M.Eng NIP. 196105221984031002
Pembimbing II
Dr. Andhy Setiawan, M.Si NIP.197310131998021001
Mengetahui
Ketua Jurusan Pendidikan Fisika
Dr. Ida Kaniawati, M.Si NIP.19680731992032001
(4)
Vidi Moorene, 2014
PEMBUATAN BILAYER ANODE (NiO-CSZ) - ELEKTROLIT CSZ DENGAN METODE ELECTROPHORETIC DEPOSITION
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
PEMBUATAN BILAYER ANODE (NiO-CSZ) - ELEKTROLIT CSZ DENGAN METODE ELECTROPHORETIC DEPOSITION
Vidi Moorene 0905695
Pembimbing I : Dr. Dani Gustaman Syarif, M.Eng. Pembimbing II : Dr. Andhy Setiawan, M.Si.
ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian mengenai pembuatan bilayer anode NiO-CSZ- elektrolit CSZ dengan metode electrophoretic deposition (EPD). Substrat (anode) NiO-CSZ dibuat dengan metode pressing dan elektrolit CSZ ditumbuhkan di atas substrat NiO-CSZ dengan metode EPD. Elektrolit CSZ ditumbuhkan di atas substrat NiO-CSZ dengan variasi waktu deposisi masing-masing 10 menit, 20 menit, dan 30 menit dan disinter pada suhu 1250oC. Dari analisis yang dilakukan menggunakan X-Ray Diffractometer (XRD), diketahui terdapat 3 fase yakni CSZ, Ni, dan NiO pada bilayer NiO-CSZ/CSZ untuk waktu deposisi 30 menit. Pemeriksaan ketebalan lapisan CSZ dilakukan menggunakan mikroskop optik dengan perbesaran 5x. Data foto memperlihatkan bahwa ketebalan lapisan CSZ di atas substrat NiO-CSZ meningkat dengan meningkatnya waktu deposisi. Berdasarkan hasil karakterisasi sifat listrik lapisan CSZ menggunakan LCR meter diketahui bahwa peningkatan waktu deposisi menurunkan nilai konduktivitas ionik lapisan CSZ untuk masing-masing waktu deposisi 10 menit, 20 menit, dan 30 menit yakni 0,078 mS/cm, 0,062 mS/cm, dan 0,004 mS/cm pada suhu 300oC.
Kata kunci : Bilayer NiO-CSZ/CSZ, elektrolit, electrophoretic deposition (EPD),
(5)
PEMBUATAN BILAYER ANODE (NiO-CSZ) - ELEKTROLIT CSZ DENGAN METODE ELECTROPHORETIC DEPOSITION
Vidi Moorene 0905695
Pembimbing I : Dr. Dani Gustaman Syarif, M.Eng. Pembimbing II : Dr. Andhy Setiawan, M.Si.
ABSTRACT
A research about preparation of bilayer of NiO-CSZ anode - CSZ electrolyte by electrophoretic deposition (EPD) method has been done. The NiO-CSZ substrate (anode) was made by pressing method and CSZ electrolyte was deposited on NiO-CSZ substrate by EPD method. NiO-CSZ electrolyte was developed on NiO-NiO-CSZ substrate with variation of deposition time of 10 minutes, 20 minutes, and 30 minutes, respectively, and sintered at 1250oC. From analysis using an X-Ray Diffractometer (XRD), it was known that there were three phases in the bilayer for deposition time 30 minutes i.e. CSZ, Ni, and NiO. Thickness examination using an optic microscope with 5 times magnification has been done. The photograph data showed that the thickness of CSZ layer increased with increasing deposition time. Based on electrical characterization of the CSZ layer using LCR meter, it was known that increasing deposition time decreased the ionic conductivity value for deposition time 10 minutes, 20 minutes, and 30 minutes, respectively, i.e. 0,078 mS/cm, 0,062 mS/cm, and 0,004 mS/cm at temperature of 300oC.
Keyword : Bilayer NiO-CSZ/CSZ, electrolyte, electrophoretic deposition (EPD), ionic conductivity
(6)
Vidi Moorene, 2014
PEMBUATAN BILAYER ANODE (NiO-CSZ) - ELEKTROLIT CSZ DENGAN METODE ELECTROPHORETIC DEPOSITION
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
DAFTAR ISI
PERNYATAAN ... i
ABSTRAK ... ii
ABSTRACT ... iii
KATA PENGANTAR ... iv
UCAPAN TERIMA KASIH... v
DAFTAR ISI ... vii
DAFTAR TABEL... ix
DAFTAR GAMBAR ... x
DAFTAR LAMPIRAN ... xii
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1. Latar Belakang ... 1
1.2. Rumusan Masalah ... 4
1.3. Tujuan Penelitian ... 4
1.4. Batasan Masalah ... 4
1.5. Manfaat Penelitian ... 5
1.6. Struktur Organisasi ... 5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 6
2.1.Fuel Cell ... 6
2.2.Solid Oxide Fuel Cell (SOFC) ... 9
2.3.Elektrolit Padat ... 11
2.4.Calcia Stabilized Zirconia (CSZ) ... 12
2.5.Oksida Nikel (NiO) ... 13
2.6.Electrophoretic Deposition (EPD)... 14
2.7.Konduktivitas ... 17
(7)
Vidi Moorene, 2014
PEMBUATAN BILAYER ANODE (NiO-CSZ) - ELEKTROLIT CSZ DENGAN METODE ELECTROPHORETIC DEPOSITION
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
BAB III METODE PENELITIAN ... 29
3.1.Metode Penelitian ... 29
3.2.Lokasi Penelitian ... 29
3.3.Waktu Penelitian ... 29
3.4.Desain Penelitian ... 30
3.5.Alat dan Bahan ... 31
3.6.Alur Pembuatan Anode NiO-CSZ ... 32
3.7.Alur Deposisi Lapisan CSZ di atas Substrat NiO-CSZ dengan metode electrophoretic deposition (EPD) ... 33
3.8.Karakterisasi Lapisan CSZ ... 35
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 42
4.1.Struktur Kristal Lapisan CSZ ... 42
4.2.Pengaruh Waktu Deposisi terhadap Ketebalan Lapisan CSZ... ... 44
4.3.Pengaruh Waktu Deposisi terhadap Konduktivitas Ionik Lapisan CSZ ... 47
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 52
5.1.Kesimpulan ... 52
5.2.Saran ... 52
DAFTAR PUSTAKA ... 53
(8)
Vidi Moorene, 2014
PEMBUATAN BILAYER ANODE (NiO-CSZ) - ELEKTROLIT CSZ DENGAN METODE ELECTROPHORETIC DEPOSITION
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Sifat-sifat intrinsik CSZ ... 12 Tabel 4.1. Nilai konduktivitas ionik elektrolit CSZ untuk waktu deposisi 10 menit,
(9)
Vidi Moorene, 2014
PEMBUATAN BILAYER ANODE (NiO-CSZ) - ELEKTROLIT CSZ DENGAN METODE ELECTROPHORETIC DEPOSITION
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Struktur dasar fuel cell ... 7
Gambar 2.2. Struktur SOFC ... 9
Gambar 2.3. Skema electrophoretic deposition (EPD) ... 15
Gambar 2.4. Cacat Frenkel (1) dan Cacat Schottky (2) ... 18
Gambar 2.5. Pengukuran sifat listrik CSZ diatas NiO-CSZ ... 21
Gambar 2.6. Ilustrasi pengukuran sifat listrik elektrolit padat ... 21
Gambar 2.7. Rangkaian ekuivalen RC dari bahan elektrolit padat ... 22
Gambar 2.8. Model rangkaian ekuivalen untuk elektrolit padat. ... 23
Gambar 2.9. Spektrum impedansi dari plot Nyquist antara impedansi real (Z’) vs impedansi imaginer (Z”) ... 24
Gambar 2.10.Model rangkaian ekuivalen untuk lapisan elektrolit padat pada suhu tinggi... ... 26
Gambar 2.11.Spektrum impedansi dari plot Nyquist antara impedansi real (Z’) vs impedansi imaginer (Z”) ... 26
Gambar 3.1. Sistematika desain penelitian ... 30
Gambar 3.2. Alur pembuatan anode NiO-CSZ ... 32
Gambar 3.3. Alur penumbuhan CSZ di atas substrat NiO-CSZ ... 34
Gambar 3.4.(a) Tebal awal substrat NiO-CSZ sebelum deposisi CSZ (b) Tebal akhir setelah deposisi CSZ ... 37
Gambar 3.5. Titik pengukuran tebal lapisan CSZ diatas substrat NiO-CSZ ... 38
Gambar 3.6. (a) Bilayer NiO-CSZ/CSZ (b) tampak atas bilayer setelah pemberian pasta perak (c) tampak samping bilayer setelah pemberian pasta perak.. ... 39
Gambar 3.7. Pengukuran impedansi menggunakan LCR meter ... 40
Gambar 4.1. Pola difraksi sinar-X bilayer NiO-CSZ/CSZ untuk waktu deposisi t=30 menit reduksi 700oC ... 42
Gambar 4.2. Pola difraksi sinar-X anode NiO-CSZ reduksi 700oC dengan komposisi 50:50 ... 42
(10)
Vidi Moorene, 2014
PEMBUATAN BILAYER ANODE (NiO-CSZ) - ELEKTROLIT CSZ DENGAN METODE ELECTROPHORETIC DEPOSITION
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Gambar 4.3. Grafik pengaruh waktu deposisi terhadap ketebalan lapisan CSZ untuk waktu deposisi 10, 20, dan 30 menit ... 44 Gambar 4.4. Tampang lintang sampel untuk (a) substrat NiO-CSZ sebelum
deposisi (b) lapisan CSZ t=10 menit (c) lapisan CSZ t=20menit dan (d) Lapisan CSZ t=30menit di lihat melalui mikroskop optik perbesaran 5x ... 45 Gambar 4.5. Ilustrasi mekanisme deposisi partikel CSZ di atas substrat NiO-CSZ
akibat pengaruh medan listrik .. ... 46 Gambar 4.6. Hasil plot grafik Zimaginer (Z”) vs Zreal (Z’) untuk waktu deposisi
10 menit pada suhu 300oC. ... 47 Gambar 4.7. Hasil plot grafik Zimaginer (Z”) vs Zreal (Z’) untuk waktu deposisi
20 menit pada suhu 300oC. ... 47 Gambar 4.8. Hasil plot grafik Zimaginer (Z”) vs Zreal (Z’) untuk waktu deposisi
30 menit pada suhu 300oC. ... 48 Gambar 4.9. Grafik pengaruh waktu deposisi terhadap konduktivitas ionik lapisan
CSZ pada suhu 300oC. ... 49
Gambar 4.10.Plot grafik konduktivitas (Ln σ.T) sebagai fungsi suhu (1/T)
elektrolit CSZ untuk waktu deposisi 10, 20, dan 30 menit pada suhu 300-600oC ... 50 Gambar 4.11. Grafik waktu deposisi terhadap energi aktivasi masing-masing
lapisan CSZ untuk waktu deposisi 10 menit, 20 menit, dan 30 menit... 51
(11)
Vidi Moorene, 2014
PEMBUATAN BILAYER ANODE (NiO-CSZ) - ELEKTROLIT CSZ DENGAN METODE ELECTROPHORETIC DEPOSITION
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran A ... 56
A.1. Penentuan Struktur Kristal dan Parameter Kisi Lapisan CSZ... 56
Lampiran B... 59
B.1. Penentuan Ketebalan Lapisan CSZ di atas Substrat NiO-CSZ ... 59
Lampiran C... 61
C.1. Data Pengukuran Resistansi Ionik Lapisan Elektrolit Padat CSZ pada Suhu 300oC ... 61
C.2. Perhitungan Konduktivitas Ionik Lapisan CSZ pada Suhu 300oC ... 64
Lampiran D ... 66
D.1. Sifat Listrik dan Perhitungan Energi Aktivasi Lapisan CSZ ... 66
Lampiran E ... 70
E.1. Data Pendukung ... 70
Lampiran F ... 72
(12)
Vidi Moorene, 2014
PEMBUATAN BILAYER ANODE (NiO-CSZ) - ELEKTROLIT CSZ DENGAN METODE ELECTROPHORETIC DEPOSITION
(13)
Vidi Moorene, 2014
PEMBUATAN BILAYER ANODE (NiO-CSZ) - ELEKTROLIT CSZ DENGAN METODE ELECTROPHORETIC DEPOSITION
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Kebutuhan listrik dunia semakin meningkat seiring berjalannya waktu. Hal ini tentu disebabkan pertumbuhan aktivitas manusia yang semakin padat dan kebutuhan manusia yang tidak pernah habis. Untuk memenuhi segala kebutuhan dan menjalankan aktivitas tersebut, manusia membutuhkan lebih banyak energi. Berbagai cara telah dilakukan untuk menghasilkan energi tambahan baik terbarukan maupun tidak terbarukan. Salah satu cara untuk menghasilkan energi ialah dengan memanfaatkan Fuel Cell.
Fuel Cell adalah suatu alat untuk menghasilkan energi listrik, air dan panas dengan cara mengoksidasi bahan bakar secara elektrokimia (Smith dkk, 2001). Fuel cell sendiri terdiri dari beberapa jenis dimana salah satu jenis fuel cell yang ada adalah Solid Oxide Fuel Cell (SOFC).
SOFC dibuat dari tiga komponen dasar yakni katode, anode, serta elektrolit yang memisahkan anode dan katode. Masing-masing dari komponen tersebut memiliki fungsi tersendiri. Pada penelitian ini akan ditinjau salah satu SOFC yakni elektrolit. Elektrolit yang digunakan pada SOFC adalah jenis elektrolit padat. Elektrolit padat merupakan komponen penting karena memiliki peran mengalirkan ion-ion oksigen dari katode menuju anode. SOFC konvensional beroperasi pada suhu sangat tinggi sehingga elektrolit yang dibutuhkan harus memiliki kekuatan mekanik dan stabil pada suhu tinggi tersebut. Berdasarkan syarat tersebut, maka material jenis keramik dapat dijadikan sebagai bahan untuk elektrolit padat (Indayaningsih dkk, 2003).
Selain kuat dan stabil pada suhu tinggi, elektrolit padat juga harus memiliki konduktivitas ionik yang besar agar dapat mengalirkan ion-ion dengan cepat. Bahan yang biasa digunakan sebagai elektrolit padat adalah keramik Yittria Stabilized Zirconia (YSZ) karena memiliki konduktivitas listrik tertinggi (Indayaningsih dkk, 2003). Namun, karena keterbatasan bahan YSZ ini sehingga usaha untuk mencari material lain selain YSZ pun dilakukan dan menemukan
(14)
2
Vidi Moorene, 2014
PEMBUATAN BILAYER ANODE (NiO-CSZ) - ELEKTROLIT CSZ DENGAN METODE ELECTROPHORETIC DEPOSITION
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
keramik CSZ dapat menjadi alternatif bahan elektrolit padat SOFC karena keberadaannya melimpah di Indonesia. Penelitian tentang elektrolit padat dari bahan CSZ telah dilakukan dan menunjukkan bahwa CSZ memiliki nilai konduktivitas yang cukup besar sehingga dapat digunakan sebagai elektrolit padat SOFC (Yustikawati,2012).
SOFC konvensional bekerja pada suhu 900-1000oC (Syarif dkk, 2013). Suhu operasi ini sangat tinggi menimbulkan sedikit kendala yakni stabilitas pemakaian komponen dalam hal ini elektrolit padat memiliki umur yang pendek dan juga faktor biaya (Raharjo dkk, 2007). Untuk mengatasi hal tersebut, muncul ide untuk menurunkan suhu operasi di bawah suhu 800oC (Will dkk, 2000). Masalah yang berhubungan dengan penurunan suhu operasi adalah meningkatnya resistivitas elektrolit. Sebagaimana diketahui bahwa konduktivitas erat kaitannya terhadap perubahan suhu (Callister, 2007). Konduktivitas ionik menunjukkan mobilitas atau pergerakan dan tingkat difusi ion-ion dalam bahan (Kilner,2009). Pada suhu yang tinggi, ion-ion memiliki tingkat difusi yang tinggi sehingga konduktivitasnya bernilai besar. Namun pada suhu yang lebih rendah, tingkat difusi ion-ion lebih rendah sehingga konduktivitasnya bernilai rendah atau dengan kata lain resistivitasnya tinggi (Kilner, 2009). Meningkatnya resistivitas elektrolit padat ini mempengaruhi kinerja SOFC nantinya. Untuk mengatasi masalah tersebut, maka resistansi elektrolit padat harus diperkecil dengan cara membuat lapisan elektrolit padat menjadi lebih tipis dari ratusan mikron menjadi puluhan mikron atau mencari material elektrolit padat yang memiliki konduktivitas ionik yang tinggi pada suhu yang rendah (Will dkk, 2000). Berdasarkan hal tersebut, pembuatan elektrolit padat menjadi lebih tipis memberikan keuntungan berupa penghematan dalam pemakaian bahan serta resistansi elektrolit padat menjadi lebih kecil sehingga pembuatan lapisan tipis elektrolit padat menjadi perhatian dan perkembangan saat ini.
Lapisan tipis elektrolit SOFC dapat dibuat dengan metode pembuatan lapisan film yang ada. Penelitian-penelitian yang telah dilakukan sebelumnya telah berhasil membuat lapisan tipis dengan metoda screen printing, sol gel, spray pyrolisis, dan plasma spraying (Raharjo dkk, 2007). Selain metode deposisi yang
(15)
3
Vidi Moorene, 2014
PEMBUATAN BILAYER ANODE (NiO-CSZ) - ELEKTROLIT CSZ DENGAN METODE ELECTROPHORETIC DEPOSITION
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
telah disebutkan sebelumnya, ada pula metode deposisi yang lainnya dan digunakan pada penelitian ini, yakni Electrophoretic deposition (EPD).
Electrophoretic deposition (EPD) merupakan teknik deposisi yang memanfaatkan gerakan partikel bermuatan dalam suatu suspensi akibat pengaruh medan listrik (Zaini, 2010). Metode EPD memiliki kelebihan seperti dapat mengontrol lapisan film, laju deposisi, keseragaman lapisan, serta perlengkapannya yang sederhana dan murah (Andiko, 2003).
Parameter yang digunakan dan dapat dioptimasikan dalam proses penumbuhan lapisan adalah konsentrasi larutan, tegangan deposisi, arus listrik, dan waktu deposisi (Besra dkk, 2006). Penelitian yang telah dilakukan sebelumnya berhasil menumbuhkan YSZ dan Al2O3 di atas substrat konduktif
baja austenitik AISI 316L dengan variasi waktu deposisi (Zaini, 2010). Hasil yang diperoleh mendapatkan ketebalan lapisan yang berbeda yakni 5 μm untuk waktu deposisi 2x15 detik dan 10 μm untuk waktu deposisi 2x30 detik (Zaini, 2010). Hal ini menunjukkan bahwa peningkatan waktu deposisi menghasilkan lapisan yang lebih tebal. Waktu deposisi yang optimal berada pada rentang 10-30 menit (Dickerson dan Boccacini, 2012). Penelitian lain yang telah dilakukan berhasilkan menumbuhkan lapisan YSZ di atas anode NiO-YSZ dengan variasi tegangan 25-100V dan waktu deposisi 1-3 menit (Besra dkk, 2007). Hasil yang diperoleh adalah terbentuk lapisan YSZ yang padat serta rapat dengan ketebalan 40 μm untuk tegangan 100 V dan waktu deposisi 3 menit. Hasil lain menunjukkan nilai OCV dan densitas daya puncak masing-masing 0,86V dan 263,8 mWcm-2 pada suhu 850oC. Penelitian tersebut tidak memperlihatkan bagaimana perilaku konduktivitas ionik lapisan elektrolit dengan variasi tegangan dan waktu deposisi sebagaimana diketahui bahwa kinerja SOFC salah satunya dipengaruhi oleh konduktivitas ionik lapisan elektrolitnya, sehingga penelitian tentang pengaruh variasi waktu atau tegangan deposisi terhadap perilaku konduktivitas ionik lapisan elektrolit menarik untuk dilakukan.
Berdasarkan hal tersebut, pada penelitian ini akan dilakukan deposisi lapisan film dengan metode EPD. Pada penelitian ini dilakukan deposisi lapisan CSZ di atas substrat NiO-CSZ yang juga berperan sebagai anode SOFC sehingga
(16)
4
Vidi Moorene, 2014
PEMBUATAN BILAYER ANODE (NiO-CSZ) - ELEKTROLIT CSZ DENGAN METODE ELECTROPHORETIC DEPOSITION
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
membentuk bilayer NiO-CSZ/CSZ dengan pemberian arus dan tegangan deposisi yang konstan tetapi dengan variasi waktu deposisi. Pada penelitian ini diharapkan diperoleh lapisan tipis CSZ dan memiliki konduktivitas ionik yang baik sehingga sesuai jika diterapkan untuk elektrolit padat SOFC.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan di atas, maka rumusan masalah yang mendasari dilakukannya penelitian ini dapat uraikan sebagai berikut:
1. Bagaimana pengaruh waktu deposisi terhadap ketebalan lapisan CSZ ? 2. Bagaimana pengaruh waktu deposisi terhadap konduktivitas ionik lapisan
CSZ ?
1.3 Tujuan Penelitian
Berdasarkan rumusan masalah yang telah diuraikan di atas, maka tujuan dari penelitian yang akan dilakukan ini adalah sebagai berikut:
1. Mengetahui pengaruh waktu deposisi terhadap ketebalan lapisan CSZ yang terbentuk.
2. Mengetahui pengaruh waktu deposisi terhadap konduktivitas ionik lapisan CSZ
1.4 Batasan Masalah
Penelitian ini membahas tentang bagaimana pengaruh waktu deposisi terhadap ketebalan dan konduktivitas ionik lapisan. Pengaruh ketebalan dan konduktivitas ionik lapisan CSZ di lihat dari variasi waktu deposisi yakni masing-masing 10 menit, 20 menit, dan 30 menit dengan suhu sinter 1250oC selama 2 jam.
Ketebalan lapisan CSZ di lihat dari analisis ketebalan lapisan CSZ menggunakan mikroskop optik. Analisis ketebalan lapisan CSZ dilakukan untuk mengetahui keterkaitannya terhadap perubahan resistansi dan konduktivitas ionik.
Konduktivitas ionik lapisan CSZ diperoleh dari hasil pengujian besaran-besaran fisis yakni resistansi, sudut θ, luas permukaan dan ketebalan lapisan CSZ. Pengujian konduktivitas ionik lapisan CSZ dilakukan pada rentang suhu 300-600oC dengan terlebih dahulu dilakukan reduksi pada masing-masing sampel pada
(17)
5
Vidi Moorene, 2014
PEMBUATAN BILAYER ANODE (NiO-CSZ) - ELEKTROLIT CSZ DENGAN METODE ELECTROPHORETIC DEPOSITION
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
suhu 700oC selama 1 jam. Untuk penelitian ini, nilai konduktivitas ionik di ambil pada suhu 300oC.
Pada penelitian ini juga dilakukan analisis difraksi sinar-X (XRD). Analisis difraksi sinar-X diperlukan untuk mengetahui struktur kristal lapisan elektrolit CSZ. Analisis lapisan CSZ dilakukan pada salah satu sampel saja yakni pada lapisan CSZ dengan waktu deposisi 30 menit. Satu sampel ini diharapkan mewakili struktur kristal 2 sampel yang lainnya karena pada sampel tidak dilakukan doping atom lain terhadap CSZ dan tidak dilakukan penyinteran dengan suhu yang berbeda sehingga dapat dikatakan tidak ada perubahan struktur kristal CSZ pada ketiga sampel.
1.5 Manfaat Penelitian
Dengan dilakukan penelitian tentang pembuatan bilayer anode NiO-CSZ elektrolit CSZ ini diharapkan dapat memberikan informasi tentang pengaruh waktu deposisi terhadap ketebalan dan konduktivitas ionik dari lapisan CSZ yang terbentuk. Selain itu, dari hasil penelitian ini akan diperoleh data-data yang nantinya dapat dimanfaatkan oleh berbagai pihak yang berkepentingan untuk menjadi rujukan maupun pembanding dalam melakukan penelitian selanjutnya.
1.6 Struktur Organisasi
Struktur organisasi penulisan skripsi ini disajikan sebagai berikut :
Bab I Pendahuluan terdiri dari latar belakang, rumusan masalah, tujuan penelitian, batasan masalah, manfaat penelitian dan struktur organisasi. Bab II Tinjauan Pustaka terdiri dari pemaparan mengenai fuel cell, solid oxide fuel cell (SOFC), elektrolit padat, calcia stabilized zirconia (CSZ), oksida nikel (NiO), electrophoretic deposition (EPD), konduktivitas, dan energi aktivasi elektrolit padat. Bab III Metode Penelitian terdiri dari metode penelitian, lokasi penelitian, waktu penelitian, desain penelitian, alat dan bahan, alur pembuatan anode NiO-CSZ, alur deposisi CSZ di atas substrat NiO-CSZ dengan metode EPD, dan karakterisasi lapisan CSZ. Bab IV Hasil dan Pembahasan terdiri dari pembahasan struktur kristal lapisan CSZ, pengaruh waktu deposisi terhadap ketebalan lapisan CSZ, dan pengaruh waktu deposisi terhadap konduktivitas ionik lapisan CSZ. Bab V Kesimpulan dan Saran terdiri dari kesimpulan dan saran.
(18)
Vidi Moorene, 2014
PEMBUATAN BILAYER ANODE (NiO-CSZ) - ELEKTROLIT CSZ DENGAN METODE ELECTROPHORETIC DEPOSITION
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Metode Penelitian
Metode yang digunakan dalam penelitian kali ini adalah eksperimen. Pada penelitian ini dilakukan pembuatan substrat NiO-CSZ dengan teknik pressing dan penumbuhan lapisan CSZ di atas substrat NiO-CSZ dengan metode electrophoretic deposition (EPD).
3.2 Lokasi Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada waktu dan tempat :
Tempat : Laboratorium Fisika Bahan Bidang Fisika, Pusat Teknologi Nuklir Bahan dan Radiometri Badan Tenaga Nuklir Nasional (PTNBR-BATAN)
Alamat : Jl.Tamansari No.71, Bandung
3.3 Waktu penelitian
(19)
30
Vidi Moorene, 2014
PEMBUATAN BILAYER ANODE (NiO-CSZ) - ELEKTROLIT CSZ DENGAN METODE ELECTROPHORETIC DEPOSITION
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 3.4 Desain Penelitian
Sistematika penyusunan skripsi ini secara umum dapat dilihat seperti pada gambar 3.1 berikut
Gambar 3.1. Sistematika desain penelitian
Bimbingan bersama peneliti utama serta melakukan kajian pustaka
(literatur dan internet)
Pembuatan anode NiO-CSZ dengan teknik
pressing
Penumbuhan CSZ di atas substrat NiO-CSZ dengan
metode EPD Karakterisasi bilayer
NiO-CSZ/CSZ
Pengolahan data Analisis data
Kesimpulan akhir Penyusunan laporan
(20)
31
Vidi Moorene, 2014
PEMBUATAN BILAYER ANODE (NiO-CSZ) - ELEKTROLIT CSZ DENGAN METODE ELECTROPHORETIC DEPOSITION
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 3.5 Alat dan Bahan
3.5.1 Alat yang digunakan
Alat yang digunakan dalam penelitian ini antara lain : 1. Mesin Press
2. Neraca digital 3. Cawan
4. Mortar 5. Spatula
6. Mesin penggerus 7. Beaker
8. 2 buah botol kaca
9. 1 set alat EPD (rangkaian penyearah arus dan rangkaian elektroda)
10. Power supply 11. 2 buah multimeter 12. Capit
13. Kabel 14. Stopwatch 15. Tissue
16. 1 set alat XRD
17. Mikroskop optik Nikon Measurecope MM 22 dilengkapi alat pengukur Nikon SC-112
18. Mikrokop optik MEIJI TECHNO JAPAN dilengkapi dengan kamera Canon DS126371 DC 7,4 V.
19. Penggaris 20. Tungku sinter 21. 1 set LCR meter 22. 1 set alat Ultrasonik
(21)
32
Vidi Moorene, 2014
PEMBUATAN BILAYER ANODE (NiO-CSZ) - ELEKTROLIT CSZ DENGAN METODE ELECTROPHORETIC DEPOSITION
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Bahan yang digunakan pada penelitian ini antara lain : 1. 7 gram serbuk NiO lokal
2. 5 gram serbuk CSZ lokal 3. 200 mL Alkohol
4. Serbuk PVB 5. Pasta perak 6. Gas Hidrogen 7%
3.6 Alur Pembuatan Anode NiO-CSZ
Berikut alur pembuatan substrat anode NiO-CSZ dengan menggunakan teknik pressing.
Gambar 3.2. Alur pembuatan anode NiO-CSZ
Serbuk NiO
Pencampuran + Penggerusan
Substrat NiO-CSZ
Serbuk CSZ
Penekanan (Pressing)
(22)
33
Vidi Moorene, 2014
PEMBUATAN BILAYER ANODE (NiO-CSZ) - ELEKTROLIT CSZ DENGAN METODE ELECTROPHORETIC DEPOSITION
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Berdasarkan gambar 3.2 di atas, alur pembuatan anode NiO-CSZ dapat dijelaskan melalui eksperimen yang telah dilakukan sebagai berikut :
3.6.1 Disiapkan serbuk NiO dan serbuk CSZ masing-masing dengan perbandingan % berat sebesar 50% : 50% dengan total massa 10 gram sehingga masing-masing serbuk NiO dan CSZ sebesar 5 gram dan 5 gram. Penimbangan dilakukan menggunakan neraca digital.
3.6.2 Dicampurkan kedua serbuk NiO dan CSZ kemudian menggerusnya menggunakan penggerus manual selama kurang lebih 2 jam agar dihasilkan serbuk NiO-CSZ yang halus dan memperoleh ukuran butir yang kecil serta campuran yang homogen.
3.6.3 Dilakukan pengepresan pada campuran NiO-CSZ pada tekanan 90 Kg/cm2. Sebelum di press, campuran dibagi menjadi beberapa bagian dengan massa campuran masing-masing sebesar 0,6 gram. Pengepresan dilakukan menggunakan alat press bertujuan untuk memperoleh pelet NiO-CSZ yang padat dan keperluan sintering.
3.6.4 Dilakukan penyinteran pelet NiO-CSZ pada suhu 1250oC selama 2 jam. Sintering dilakukan untuk memperbesar butir serta memperkecil batas butir sehingga ikatan antar atom kuat.
3.6.5 Setelah semua tahap di atas telah dilakukan maka diperoleh substrat NiO-CSZ sebagai tempat melapisi NiO-CSZ serta komponen anode pada SOFC.
3.7 Alur Deposisi Lapisan CSZ di atas Substrat NiO-CSZ dengan Metode Electrophoretic Deposition (EPD)
Alur penumbuhan/deposisi CSZ dari suspensi CSZ di atas substrat NiO-CSZ dengan metode EPD dapat dilihat berdasarkan gambar 3.3.
(23)
34
Vidi Moorene, 2014
PEMBUATAN BILAYER ANODE (NiO-CSZ) - ELEKTROLIT CSZ DENGAN METODE ELECTROPHORETIC DEPOSITION
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Gambar 3.3. Alur penumbuhan CSZ di atas substrat NiO-CSZ
Berdasarkan gambar 3.3 di atas, alur pembuatan anode NiO-CSZ dapat dijelaskan melalui eksperimen yang telah dilakukan sebagai berikut :
3.7.1 Disiapkan serbuk CSZ sebanyak 2 gram yang ditimbang dengan menggunakan neraca digital.
3.7.2 Digerus serbuk CSZ tersebut dengan mesin penggerus selama kurang lebih 2 jam. Penggerusan dilakukan agar menghasilkan serbuk CSZ yang halus dan memperoleh ukuran butir yang kecil.
Penggerusan
Bilayer NiO-CSZ/CSZ Serbuk CSZ
Alkohol + 2% PVB Pencampuran
Ultrasonik
Deposisi EPD
(24)
35
Vidi Moorene, 2014
PEMBUATAN BILAYER ANODE (NiO-CSZ) - ELEKTROLIT CSZ DENGAN METODE ELECTROPHORETIC DEPOSITION
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
3.7.3 Dicampurkan serbuk CSZ ke dalam alkohol dengan perbandingan 2 : 200 sehingga masing-masing 2 gram dan 200 mL kemudian ditambahkan 2% PVB (0,04 gr). Penambahan PVB dilakukan sebagai dispersan. Aduk sampai serbuk CSZ dan PVB larut dalam alkohol sehingga dihasilkan suspensi CSZ yang rata. Kemudian suspensi dimasukkan kedalam 2 buah botol.
3.7.4 Dilakukan proses ultrasonik pada suspensi CSZ. Suspensi CSZ di ultrasonik selama kurang lebih 30 menit. Proses ultrasonik dilakukan bertujuan untuk menghancurkan butiran-butiran partikel yang menggumpal sehingga diperoleh ukuran butir partikel yang merata dan tidak menggumpal lagi.
3.7.5 Disiapkan set alat EPD. Letakkan substrat NiO-CSZ pada salah satu elektroda. Sebelum diletakkan, terlebih dahulu substrat NiO-CSZ dilapisi karbon diseluruh sisi agar substrat bersifat konduktif. Masukkan suspensi CSZ ke dalam beaker dan letakkan rangkaian elektroda ke dalam suspensi kemudian hubungkan kedua elektroda ke rangkaian penyearah DC. Aliri arus dan tegangan yang konstan pada rangkaian. Lakukan dengan waktu deposisi yang berbeda masing-masing 10 menit, 20 menit, dan 30 menit dengan arus dan tegangan yang sama. Pada deposisi ini diambil arus dan tegangan optimal yang relatif sama besar yakni 3,1 mA dan 3,5 V.
3.7.6 Dilakukan penyinteran lapisan CSZ di atas substrat NiO-CSZ pada suhu 1250oC selama 2 jam. Penyinteran dilakukan bertujuan agar lapisan CSZ berikatan dengan lapisan CSZ sehingga terbentuk bilayer NiO-CSZ/CSZ serta memperbesar butir dan memperkecil batas butir sehingga dihasilkan ikatan antar atom yang kuat pada lapisan CSZ.
3.7.7 Setelah semua tahap di atas dilakukan, maka akan dihasilkan bilayer NiO-CSZ/CSZ.
3.8 Karakterisasi Lapisan CSZ 3.8.1 Sifat Kristal Lapisan CSZ
(25)
36
Vidi Moorene, 2014
PEMBUATAN BILAYER ANODE (NiO-CSZ) - ELEKTROLIT CSZ DENGAN METODE ELECTROPHORETIC DEPOSITION
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Sifat kristal yang di cari meliputi struktur kristal, orientasi bidang serta nilai parameter kisi. Struktur kristal dan parameter kisi dapat diperoleh berdasarkan prinsip difraksi sinar-X dengan menggunakan alat X-Ray Diffractometer (XRD). Analisis difraksi sinar-X didasarkan melalui aturan atau hukum bragg
Dimana λ merupakan panjang gelombang sinar-X, d merupakan jarak
antar bidang pendifraksi, dan sin θ merupakan sudut difraksi. Jarak antar bidang
pendifraksi (d) dapat ditentukan dengan persamaan
Dimana h,k,dan l adalah indeks miller yang menyatakan orientasi bidang
dan a merupakan parameter kisi kristal. Jika struktur kristal berbentuk kubik (SC, BCC, dan FCC), maka penentuan kisi bravais dapat digunakan aturan seleksi dari nilai h2+k2+l2 yaitu :
1. Dapat digunakan bilangan-bilangan aturan seleksi untuk masing-masing jenis struktur kubik berikut:
SC : 1,2,3,4,5,6,8,9,10,11,12,13,14,16,… BCC : 2,4,6,8,10,12,14,16,…
FCC : 3,4,8,11,12,16,19,20,24,…
2. Dari hubungan sin2θ = (λ2/4a2).(h2+k2+l2) diperoleh sin2θ/A = (h2+k2+l2)
dimana A = (λ2
/4a2), maka bagi nilai sin2θ dengan nilai (h2+k2+l2) untuk SC (mulai dari 1,2,3,dst), BCC (mulai dari 2,4,6,dst), dan FCC (mulai dari 3,4,8,dst).
(26)
37
Vidi Moorene, 2014
PEMBUATAN BILAYER ANODE (NiO-CSZ) - ELEKTROLIT CSZ DENGAN METODE ELECTROPHORETIC DEPOSITION
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
3. Dari hasil pembagian tersebut, tentukan bilangan terkecil yang paling sering muncul dan bilangan tersebut adalah nilai A. Kemudian tentukan nilai sin2θ/A sehingga akan diperoleh harga (h2+k2+l2). Dari harga h2+k2+l2 dapat diperoleh struktur kristal serta orientasi bidang.
Data yang diperoleh dari karakterisasi XRD berupa sudut 2θ untuk setiap puncak dengan intensitas tertentu. Nilai parameter kisi dapat diperoleh dari persamaan sebelumnya A = (λ2/4a2) dengan A merupakan bilangan terkecil yang
paling sering muncul, λ merupakan panjang gelombang Cu (1,54060 Angstrom),
dan a merupakan nilai parameter kisi.
3.8.2 Ketebalan Lapisan CSZ
Pada penelitian ini, dilakukan karakterisasi ketebalan lapisan CSZ menggunakan mikroskop optik Nikon Measurecope MM 22 yang dilengkapi dengan Nikon SC-112 sebagai alat pengukur ketebalan sampel. Alat pengukur ketebalan tersebut berskala milimeter (mm) dengan skala terkecil sebesar 0,001 mm. Alat pengukur memiliki batas pengukuran dari 0 hingga 51,745 mm.
Dengan bantuan mikroskop optik, maka lapisan elektrolit CSZ masing-masing sampel dapat di lihat perbedaan ketebalannya sehingga terlihat variasi waktu mempengaruhi ketebalan lapisan elektrolit CSZ. Pengukuran ketebalan lapisan elektrolit CSZ dilakukan dengan cara berikut:
(a) (b)
Gambar 3.4. (a) Tebal awal substrat NiO-CSZ sebelum deposisi CSZ (b) Tebal
akhir setelah deposisi CSZ
Dengan dNiO-CSZ merupakan tebal awal substrat NiO-CSZ, dNiO-CSZ/CSZ
merupakan tebal bilayer NiO-CSZ (substrat NiO-CSZ setelah dilapisi CSZ), dan W merupakan tebal lapisan CSZ.
dNiO-CSZ
Substrat NiO-CSZ
Lapisan CSZ
dNiO-CSZ/CSZ
Substrat NiO-CSZ W
(27)
38
Vidi Moorene, 2014
PEMBUATAN BILAYER ANODE (NiO-CSZ) - ELEKTROLIT CSZ DENGAN METODE ELECTROPHORETIC DEPOSITION
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
1. Mula-mula dilakukan pengukuran tebal awal substrat NiO. Setelah dilakukan deposisi CSZ di atas substrat, dilakukan kembali pengukuran ketebalan substrat yang telah dilapisi CSZ seperti ditunjukkan gambar 3.4 (a).
2. Setelah dilakukan deposisi CSZ di atas substrat NiO-CSZ, maka dilakukan kembali pengukuran ketebalan sampel tersebut. Jika terdapat perbedaan antara ketebalan akhir setelah deposisi CSZ dengan ketebalan awal seperti yang ditunjukkan pada gambar 3.4 (b), maka selisih antara ketebalan akhir dengan ketebalan awal merupakan nilai ketebalan lapisan CSZ seperti yang ditunjukkan pada persamaan (3.8.1).
3. Jika lapisan CSZ yang terbentuk di atas substrat NiO-CSZ tidak homogen (rata), maka dilakukan pengukuran ketebalan di beberapa titik sepanjang lapisan CSZ terdeposisi seperti yang ditunjukkan pada gambar 3.5. Hal ini bertujuan agar ketebalan lapisan CSZ yang terbentuk di ukur di beberapa titik tersebut mewakili ketebalan lapisan CSZ yang terdeposisi di sepanjang substrat NiO-CSZ.
Gambar 3.5. Titik-titik pengukuran tebal lapisan CSZ diatas substrat
NiO-CSZ
Pengukuran ketebalan lapisan CSZ di ambil pada 10 titik yang berbeda sehingga dilakukan pengukuran seperti langkah 1 dan 2 sebanyak 10 kali dan diperoleh 10 nilai W atau ketebalan lapisan CSZ. Karena ada 10 nilai ketebalan CSZ, maka ketebalan lapisan CSZ merupakan rata-rata dari sepuluh nilai W seperti yang ditunjukkan pada persamaan (3.8.2).
Tebal Awal
Lapisan CSZ
Substrat NiO-CSZ
W1 W3 W5 W7 W9
(28)
39
Vidi Moorene, 2014
PEMBUATAN BILAYER ANODE (NiO-CSZ) - ELEKTROLIT CSZ DENGAN METODE ELECTROPHORETIC DEPOSITION
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Keterangan : = ketebalan rata-rata lapisan CSZ
W1, W2, ..., W10 = ketebalan lapisan CSZ pada titik 1 sampai 10.
Selain itu, sampel bilayer NiO-CSZ/CSZ yang telah di ukur ketebalan akan dilihat strukturnya menggunakan mikrokop optik MEIJI TECHNO JAPAN dilengkapi dengan kamera Canon DS126371 DC 7,4 V dengan perbesaran 5x. Hal ini bertujuan untuk membandingkan struktur bilayer NiO-CSZ/CSZ dengan substrat NiO-CSZ sebelum dilapisi CSZ sehingga diketahui apakah telah terbentuk lapisan CSZ di atas substrat.
3.8.3 Sifat Listrik Lapisan CSZ
Sifat listrik yang dianalisis pada penelitian ini adalah konduktivitas ionik dari lapisan CSZ. Adapun sebelum dilakukan pengukuran konduktivitas ionik lapisan CSZ terlebih dahulu dilakukan preparasi sampel NiO-CSZ yang telah di deposisi CSZ (bilayer NiO-CSZ). Preparasi sampel bilayer NiO-CSZ/CSZ berupa pelapisan pasta perak pada kedua permukaan dengan menggunakan metode screen printing yang bertujuan sebagai kontak ohmik pada sampel. Pelapisan perak dilakukan tidak di seluruh permukaan bilayer melainkan pada luas daerah tertentu seperti yang ditunjukkan pada gambar 3.6. Hal ini dimaksudkan agar tidak terjadi kontak langsung antara perak dengan perak maupun perak dengan substrat NiO-CSZ sebagaimana diketahui bahwa NiO-NiO-CSZ bersifat konduktor sama hal nya seperti perak. Sebelum dilakukan pengukuran, terlebih dahulu bilayer NiO-CSZ/CSZ di reduksi pada suhu 700oC selama 1 jam.
(a) (b) (c) Perak
Bilayer NiO-CSZ/CSZ Bilayer
(29)
40
Vidi Moorene, 2014
PEMBUATAN BILAYER ANODE (NiO-CSZ) - ELEKTROLIT CSZ DENGAN METODE ELECTROPHORETIC DEPOSITION
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Gambar 3.6. (a) Bilayer NiO-CSZ/CSZ (b) tampak atas bilayer setelah
pemberian pasta perak (c) tampak samping bilayer setelah pemberian pasta perak
Pengaruh waktu deposisi lapisan CSZ terhadap konduktivitas ionik lapisan CSZ akan dihitung berdasarkan hasil impedansi yang terukur. Konduktivitas berkaitan dengan nilai impedansi atau resistansi seperti yang ditunjukkan pada persamaan (2.7.6).
Dengan σ merupakan konduktivitas ionik lapisan CSZ (mS/cm), l
merupakan tebal lapisan CSZ (cm), R merupakan hambatan atau resistansi ionik (Ohm), dan A merupakan luas permukaan elektroda (cm2). Selain resistansi, variabel yang perlu diketahui untuk memperoleh nilai konduktivitas ionik lapisan CSZ adalah luas permukaan dan ketebalan lapisan CSZ. Karena lapisan perak tidak diseluruh permukaan lapisan CSZ, maka luas permukaan untuk mengetahui konduktivitas ionik lapisan CSZ adalah luas permukaan yang terlapisi perak saja. Sedangkan ketebalan lapisan CSZ dapat diperoleh berdasarkan pengukuran ketebalan rata-rata sebelumnya pada subbab 3.8.2. Pengukuran impedansi menggunakan LCR meter dapat dilihat seperti pada gambar 3.7.
Gambar 3.7. Pengukuran impedansi menggunakan LCR meter
Dalam pengukuran impedansi lapisan elektrolit CSZ, terdapat beberapa parameter sebagai berikut:
1. Bilayer NiO-CSZ/CSZ dipanaskan mulai dari suhu 600oC hingga 300oC dengan penurunan suhu masing-masing sebesar 100oC
LCR meter
Temperature
Controler Sampel
(30)
41
Vidi Moorene, 2014
PEMBUATAN BILAYER ANODE (NiO-CSZ) - ELEKTROLIT CSZ DENGAN METODE ELECTROPHORETIC DEPOSITION
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
2. Frekuensi yang digunakan pada pengukuran menggunakan LCR meter yakni 20 Hz, 50, 70, 100, 300, 500, 700, 1 kHz, 3 k, 5 k, 7 k, 10 k, 30 k, 50 k, 70 k, 100 k, 300 k, 500 k, 700 k, 1 MHz, 2 M, 3 M, 4 M, dan 5 M.
Penentuan konduktivitas ionik lapisan CSZ dapat diperoleh berdasarkan langkah-langkah sebagai berikut.
1. Berdasarkan pengukuran yang dilakukan, diperoleh data berupa impedansi real (Z’), sudut fase (θ), serta impedansi imaginer (Z”) yang diperoleh dari perkalian Z real terhadap tan θ (Z”=Z’.tan θ). Untuk memperoleh nilai koduktivitas ionik, di cari terlebih dahulu nilai resistansi ionik lapisan CSZ 2. Setelah impedansi real (Z’) dan impedansi imaginer (Z”) diperoleh, maka
dapat direpresentasikan grafik impedansi real (Z’) terhadap impedansi imaginer (Z”). Hasil plot grafik yang diperoleh berupa grafik seperti pada gambar 2.11 pada subbab 2.7. Berdasarkan grafik pada gambar 2.11, terdapat 2 titik perpotongan terhadap sumbu-x yakni Rg dan Rg+Rgb. Titik
potong Rg menunjukkan tahanan butir elektrolit padat sedangkan Rg+Rgb
menunjukkan tahanan butir dan batas butir yang tidak lain merupakan tahanan ionik elektrolit padat. Untuk memperoleh titik perpotongan tersebut dapat dibantu dengan menggunakan program Z-View.
3. Impedansi atau tahanan ionik yang diperoleh digunakan dalam menentukan nilai konduktivitas ionik. Konduktivitas ionik lapisan elektrolit padat CSZ diperoleh dengan membagi tebal lapisan CSZ dengan nilai tahanan ionik dan luas permukaan elektroda seperti yang ditunjukkan pada persamaan 8.5. 4. Energi aktivasi lapisan elektrolit padat CSZ dapat diperoleh dengan memanfaatkan hubungan Arrhenius seperti yang ditunjukkan pada persamaan (2.8d).
Berdasarkan persamaan (2.8d), dapat di plot grafik antara Ln σ.T terhadap 1/T membentuk sebuah grafik linear y = mx + c. Parameter y merupakan Ln
σ.T, m merupakan nilai Ea/k yang tidak lain kemiringan grafik, parameter x merupakan 1/T, dan c merupakan nilai Ln A yang dapat digunakan untuk
(31)
42
Vidi Moorene, 2014
PEMBUATAN BILAYER ANODE (NiO-CSZ) - ELEKTROLIT CSZ DENGAN METODE ELECTROPHORETIC DEPOSITION
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
mencari nilai konduktivitas pada suhu tertentu. Energi aktivasi diperoleh berdasarkan dari plot grafik ini dan nilai energi aktivasi lapisan elektrolit padat adalah kemiringan / gradien (-Ea/k) grafik dikalikan dengan konsanta boltzmann (k).
(32)
Vidi Moorene, 2014
PEMBUATAN BILAYER ANODE (NiO-CSZ) - ELEKTROLIT CSZ DENGAN METODE ELECTROPHORETIC DEPOSITION
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil dan pembahasan yang telah dipaparkan, maka pada penelitian ini dapat diambil kesimpulan sebagai berikut.
1. Lapisan elektrolit padat CSZ memiliki struktur kristal kubik pusat muka (FCC) dengan parameter kisi sebesar 5,12075 Å.
2. Waktu deposisi berpengaruh terhadap ketebalan lapisan elektrolit CSZ. Semakin lama waktu deposisi, maka semakin tebal lapisan CSZ yang terbentuk. Ketebalan lapisan elektrolit CSZ untuk waktu deposisi 10, 20, dan 30 menit berturut-turut adalah 32 μm, 58 μm,dan 84 μm.
3. Nilai konduktivitas ionik lapisan elektrolit CSZ menurun dengan peningkatan waktu deposisi. Hal ini disebabkan oleh perbedaaan densitas lapisan elektrolit CSZ yang menyebabkan lapisan elektrolit berporos sehingga berdampak menurunkan nilai konduktivitas ionik lapisan CSZ. Nilai konduktivitas ionik lapisan elektrolit CSZ untuk waktu deposisi 10, 20, dan 30 menit berturut-turut adalah 0,078 mS/cm, 0,062 mS/cm, dan 0,004 mS/cm.
5.2 Saran
Penelitian yang telah dilakukan ini masih belum sempurna dan masih perlu dilakukan beberapa perbaikan. Oleh karena itu, untuk penelitian selanjutnya perlu dilakukan perlakuan panas yang lebih efektif lagi pada lapisan CSZ. Sintering lapisan CSZ sebaiknya dilakukan pada suhu di atas 1250oC. Hal ini dimaksudkan agar diperoleh lapisan CSZ yang lebih rapat atau berkurang porosnya sehingga nilai konduktivitas ionik yang diperoleh lebih baik lagi.
(33)
Vidi Moorene, 2014
PEMBUATAN BILAYER ANODE (NiO-CSZ) - ELEKTROLIT CSZ DENGAN METODE ELECTROPHORETIC DEPOSITION
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu DAFTAR PUSTAKA
Andiko, Bergas. (2003). Deposisi Elektroporetik dan Sifat Fotoelektrokimia Elektroda Zincum Oxide (ZnO). [online]. Tersedia: http://repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/33528/G03ban.pdf?s equence=1 [26 juni 2013].
Bazant. (2011). Equivalent Circuit Model. Lecture 6: Impedances of Electrodes. MIT Student (and MZB).
Besra, L; Compson, C; Liu, M. Electrophoretic deposition on non-conducting substrates: The case of YSZ film on NiO–YSZ composite substrates for solid oxide fuel cell application. Journal of Power Source, 173 (2007) 130-136.
Besra, L; Liu, M. A Review on Fundamentals And Applications of Electrophoretic Deposition (EPD). Progress in Materials Science, 52 (2007) 1-61.
Besra, L; Zha, S; Liu, M. Preparation of NiO-YSZ/YSZ Bi-layers For Solid Oxide Fuel Cells by Electrophoretic Deposition. Journal of Power Source, 160 (2006) 207-214.
Callister, William D. (2007). Material Science and Engineering-An Introduction 7e.
Dewi, Eniya L; Ismujanto, T; Chandrasa, T . G. Pengembangan Dan Aplikasi Fuel Cell. Prosiding Seminar Nasional Teknoin, (2008).
Dickerson, James H; Boccacini, Aldo R. (2012). Electrophoretic Deposition of Nanomaterials. Springer New York Dordrecht Heidelberg London.
Duangmanee, Thitimaporn; Wannakitti, Suda; Suwanwarangkul, Rapeepong; Charojrochkul, Sumittra. Electrical Properties of Thick Film Electrolyte for Solid Oxide Fuel Cell. Journal of Metals, Materials and Minerals, Vol 18 No.2 (2008) 7-11.
Halliday, David; Resnick, Robert. (1894). Fisika Edisi Ketiga Terjemahan. Jakarta: Erlangga.
Indayaningsih, N; Muljadi; Sadjono, P; Febriyanto, E.Y; Sebayang, P; Nurhayati; Haerudin, U; Cece; Suhendi, A. Pembuatan Komponen SOFC Dan
(34)
54
Vidi Moorene, 2014
PEMBUATAN BILAYER ANODE (NiO-CSZ) - ELEKTROLIT CSZ DENGAN METODE ELECTROPHORETIC DEPOSITION
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Penggabungannya Dalam Pembentukan Sel Bahan Bakar. Pemaparan Hasil Litbang. Pusat Penelitian Informatika LIPI, (2003) A-105 – A-115.
Kilner, John A. (2009). Defect, Mobile Ions and Disordered Strucutres. Imperial College, London.
Krauz, Mariusz; Radecka, Marta; Rekas, Mieczyslaw. Impedance Spectroscopy Study of Electrode-Electrolyte System in Solid Oxide Fuel Cells. Materialy Ceramiczne/Ceramic Materials, 63, 1 (2011) 157-163.
Minh. N. Q; Takahashi, T. (1995). Science And Technology of Ceramic Fuel Cells. Takehiko Takahashi ,Elsefier, Nagoya.
Mulyadin; Yundra, Erfin; Sintesa; Aji, Wihatmoko Waskito; Sebayang, Pardamean; Sujono, Hans K; Soleh, Nurakhli. Pembuatan Elektrolit Padat ZrO2 dan Bi2O3 Sebagai Komponen Solid Oxide Fuel Cell. Pusat
Dokumentasi dan Informasi Ilmiah – Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia PDII-LIPI, (1999) V/621, Mul, P.
Patil, P .S; Kadam, L. D. Preparation and Characterization of Spray Pyrolyzed Nickel Oxide (NiO) Thin Films, Applied Surface Science. 199 (2002) 211-221.
P. N . Huang; A . Petric. Journal Electrochem.soc,143 (1996) no.5, p.1644. Ruswanti, Eva. (2012). Pengaruh Penambahan Nickel Oxide (NiO) Terhadap
Konduktivitas Ionik Keramik Calcia Stabilized Zirconia (CSZ) Untuk Elektrolit Solid Oxide Fuel Cell (SOFC). Universitas Pendidikan Indonesia: Tidak diterbitkan.
Raharjo, Jarot; Dedikarni; Daud Wan, R.W. Perkembangan Teknologi Material Pada Sel Bahan Bakar Padat Pada Suhu Operasi Menengah. Jurnal Sains Materi Indonesia, Vol 10 No.1 (2008) 28-34.
Smallman, R. E and Bishop, R . J. (1999). Modern Physical Metallurgy and Materials Engineering. 6th ed. Oxford: Butterworth-Heinemann.
Smith, M; Van Ness, H. C; & Abbott, M. M. (2001). Introduction to chemical engineering thermodynamics, McGraw-Hill Inc. New York.
(35)
55
Vidi Moorene, 2014
PEMBUATAN BILAYER ANODE (NiO-CSZ) - ELEKTROLIT CSZ DENGAN METODE ELECTROPHORETIC DEPOSITION
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Stambouli, Boudghene. A; Traversa. E. Solid Oxide Fuel Cells (SOFCs): A Review of An Environmentally Clean and Efficient Source of Energy. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 6 (2002) 433-455.
Sulistioso; Nurbainah, E; Wahyudi; Sitompul, A. Pelapisan SS 316L dengan Hidroksiapatit Menggunakan Teknik Electrophoretic Deposition. Jurnal Sains Materi Indonesia, Edisi Khusus Desember (2009) 50-55.
Syarif Dani Gustaman; Soepriyanto Syoni; Ismunandar; Korda Akhmad A. Effect of LSGM Addition On Electrical Characteristics of 8YSZ Ceramics for Solid Electrolyte. Journal of The Australian Ceramic Society, Vol 49 [2] (2013) 52-59.
Syahril. (2012). Studi Spektroskopi Impedansi Barium Titanat pada Temperatur Tinggi. Universitas Indonesia.
Trisnawati, Menik. (2011). Potensial Zeta. [online]. Tersedia: http://nizha86.blogspot.com/2011/07/potensial-zeta-1.html [27 juni 2013]. Vella, L. (2010). Debye Length. Physics Forums [Online]. Tersedia
:http://www.physicsforum.com /showthread.php?t=75706 [5 Maret 2013]. Villa, J; Franjo, C; Pico, M. J; Valera, M.L; Cabeza, O. Temperature Behavior of
the Electrical Conductivity of Emim-Based Ionic Liquids in Liquid and Solid States. Portugaliae Electrochimica Acta, (2007) v.25 n.1.
Will, J; Mitterdorfer, A; Kleinlogel, C; Perednis, D; Gauckler, J. Fabrication of Thin Electrolytes for Second-Generation Solid Oxide Fuel Cells. Solid State Ionics, 131 (2000) 79-96.
Yustikawati, Yusi. (2012). Sintesis Dan Karakterisasi Keramik Komposit CSZ-Na2CO3 (Calcia Stabilized Zirconia-Natrium Karbonat) Untuk Elektrolit
Padat. Universitas Pendidikan Indonesia : Tidak diterbitkan.
Zaini, A. Kemas. (2010). Deposisi Lapisan Tipis Keramik Komposit YSZ/AL2O3
Dengan Metoda Elektroporetik. Seminar Rekayasa Kimia dan proses (2010).
Zatalini, Fania. (2012). Pengaruh Suhu Sinter Terhadap Karakteristik Listrik Keramik Komposit CSZ-Ni Yang dibuat Dengan Metode Tape Casting. Universitas Pendidikan Indonesia : Tidak diterbitkan.
(1)
41
2. Frekuensi yang digunakan pada pengukuran menggunakan LCR meter yakni 20 Hz, 50, 70, 100, 300, 500, 700, 1 kHz, 3 k, 5 k, 7 k, 10 k, 30 k, 50 k, 70 k, 100 k, 300 k, 500 k, 700 k, 1 MHz, 2 M, 3 M, 4 M, dan 5 M.
Penentuan konduktivitas ionik lapisan CSZ dapat diperoleh berdasarkan langkah-langkah sebagai berikut.
1. Berdasarkan pengukuran yang dilakukan, diperoleh data berupa impedansi
real (Z’), sudut fase (θ), serta impedansi imaginer (Z”) yang diperoleh dari
perkalian Z real terhadap tan θ (Z”=Z’.tan θ). Untuk memperoleh nilai koduktivitas ionik, di cari terlebih dahulu nilai resistansi ionik lapisan CSZ 2. Setelah impedansi real (Z’) dan impedansi imaginer (Z”) diperoleh, maka
dapat direpresentasikan grafik impedansi real (Z’) terhadap impedansi
imaginer (Z”). Hasil plot grafik yang diperoleh berupa grafik seperti pada gambar 2.11 pada subbab 2.7. Berdasarkan grafik pada gambar 2.11, terdapat 2 titik perpotongan terhadap sumbu-x yakni Rg dan Rg+Rgb. Titik
potong Rg menunjukkan tahanan butir elektrolit padat sedangkan Rg+Rgb
menunjukkan tahanan butir dan batas butir yang tidak lain merupakan tahanan ionik elektrolit padat. Untuk memperoleh titik perpotongan tersebut dapat dibantu dengan menggunakan program Z-View.
3. Impedansi atau tahanan ionik yang diperoleh digunakan dalam menentukan nilai konduktivitas ionik. Konduktivitas ionik lapisan elektrolit padat CSZ diperoleh dengan membagi tebal lapisan CSZ dengan nilai tahanan ionik dan luas permukaan elektroda seperti yang ditunjukkan pada persamaan 8.5. 4. Energi aktivasi lapisan elektrolit padat CSZ dapat diperoleh dengan memanfaatkan hubungan Arrhenius seperti yang ditunjukkan pada persamaan (2.8d).
Berdasarkan persamaan (2.8d), dapat di plot grafik antara Ln σ.T terhadap 1/T membentuk sebuah grafik linear y = mx + c. Parameter y merupakan Ln
σ.T, m merupakan nilai Ea/k yang tidak lain kemiringan grafik, parameter x merupakan 1/T, dan c merupakan nilai Ln A yang dapat digunakan untuk
(2)
42
mencari nilai konduktivitas pada suhu tertentu. Energi aktivasi diperoleh berdasarkan dari plot grafik ini dan nilai energi aktivasi lapisan elektrolit padat adalah kemiringan / gradien (-Ea/k) grafik dikalikan dengan konsanta boltzmann (k).
(3)
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil dan pembahasan yang telah dipaparkan, maka pada penelitian ini dapat diambil kesimpulan sebagai berikut.
1. Lapisan elektrolit padat CSZ memiliki struktur kristal kubik pusat muka (FCC) dengan parameter kisi sebesar 5,12075 Å.
2. Waktu deposisi berpengaruh terhadap ketebalan lapisan elektrolit CSZ. Semakin lama waktu deposisi, maka semakin tebal lapisan CSZ yang terbentuk. Ketebalan lapisan elektrolit CSZ untuk waktu deposisi 10, 20, dan 30 menit berturut-turut adalah 32 μm, 58 μm,dan 84 μm.
3. Nilai konduktivitas ionik lapisan elektrolit CSZ menurun dengan peningkatan waktu deposisi. Hal ini disebabkan oleh perbedaaan densitas lapisan elektrolit CSZ yang menyebabkan lapisan elektrolit berporos sehingga berdampak menurunkan nilai konduktivitas ionik lapisan CSZ. Nilai konduktivitas ionik lapisan elektrolit CSZ untuk waktu deposisi 10, 20, dan 30 menit berturut-turut adalah 0,078 mS/cm, 0,062 mS/cm, dan 0,004 mS/cm.
5.2 Saran
Penelitian yang telah dilakukan ini masih belum sempurna dan masih perlu dilakukan beberapa perbaikan. Oleh karena itu, untuk penelitian selanjutnya perlu dilakukan perlakuan panas yang lebih efektif lagi pada lapisan CSZ. Sintering lapisan CSZ sebaiknya dilakukan pada suhu di atas 1250oC. Hal ini dimaksudkan agar diperoleh lapisan CSZ yang lebih rapat atau berkurang porosnya sehingga nilai konduktivitas ionik yang diperoleh lebih baik lagi.
(4)
DAFTAR PUSTAKA
Andiko, Bergas. (2003). Deposisi Elektroporetik dan Sifat Fotoelektrokimia
Elektroda Zincum Oxide (ZnO). [online]. Tersedia:
http://repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/33528/G03ban.pdf?s equence=1 [26 juni 2013].
Bazant. (2011). Equivalent Circuit Model. Lecture 6: Impedances of Electrodes. MIT Student (and MZB).
Besra, L; Compson, C; Liu, M. Electrophoretic deposition on non-conducting
substrates: The case of YSZ film on NiO–YSZ composite substrates for solid oxide fuel cell application. Journal of Power Source, 173 (2007)
130-136.
Besra, L; Liu, M. A Review on Fundamentals And Applications of Electrophoretic
Deposition (EPD). Progress in Materials Science, 52 (2007) 1-61.
Besra, L; Zha, S; Liu, M. Preparation of NiO-YSZ/YSZ Bi-layers For Solid Oxide
Fuel Cells by Electrophoretic Deposition. Journal of Power Source, 160
(2006) 207-214.
Callister, William D. (2007). Material Science and Engineering-An Introduction
7e.
Dewi, Eniya L; Ismujanto, T; Chandrasa, T . G. Pengembangan Dan Aplikasi
Fuel Cell. Prosiding Seminar Nasional Teknoin, (2008).
Dickerson, James H; Boccacini, Aldo R. (2012). Electrophoretic Deposition of
Nanomaterials. Springer New York Dordrecht Heidelberg London.
Duangmanee, Thitimaporn; Wannakitti, Suda; Suwanwarangkul, Rapeepong; Charojrochkul, Sumittra. Electrical Properties of Thick Film Electrolyte for
Solid Oxide Fuel Cell. Journal of Metals, Materials and Minerals, Vol 18
No.2 (2008) 7-11.
Halliday, David; Resnick, Robert. (1894). Fisika Edisi Ketiga Terjemahan. Jakarta: Erlangga.
(5)
54
Penggabungannya Dalam Pembentukan Sel Bahan Bakar. Pemaparan Hasil
Litbang. Pusat Penelitian Informatika LIPI, (2003) A-105 – A-115.
Kilner, John A. (2009). Defect, Mobile Ions and Disordered Strucutres. Imperial College, London.
Krauz, Mariusz; Radecka, Marta; Rekas, Mieczyslaw. Impedance Spectroscopy
Study of Electrode-Electrolyte System in Solid Oxide Fuel Cells. Materialy Ceramiczne/Ceramic Materials, 63, 1 (2011) 157-163.
Minh. N. Q; Takahashi, T. (1995). Science And Technology of Ceramic Fuel
Cells. Takehiko Takahashi ,Elsefier, Nagoya.
Mulyadin; Yundra, Erfin; Sintesa; Aji, Wihatmoko Waskito; Sebayang, Pardamean; Sujono, Hans K; Soleh, Nurakhli. Pembuatan Elektrolit Padat
ZrO2 dan Bi2O3 Sebagai Komponen Solid Oxide Fuel Cell. Pusat Dokumentasi dan Informasi Ilmiah – Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia PDII-LIPI, (1999) V/621, Mul, P.
Patil, P .S; Kadam, L. D. Preparation and Characterization of Spray Pyrolyzed
Nickel Oxide (NiO) Thin Films, Applied Surface Science. 199 (2002)
211-221.
P. N . Huang; A . Petric. Journal Electrochem.soc,143 (1996) no.5, p.1644. Ruswanti, Eva. (2012). Pengaruh Penambahan Nickel Oxide (NiO) Terhadap
Konduktivitas Ionik Keramik Calcia Stabilized Zirconia (CSZ) Untuk Elektrolit Solid Oxide Fuel Cell (SOFC). Universitas Pendidikan Indonesia:
Tidak diterbitkan.
Raharjo, Jarot; Dedikarni; Daud Wan, R.W. Perkembangan Teknologi Material
Pada Sel Bahan Bakar Padat Pada Suhu Operasi Menengah. Jurnal Sains
Materi Indonesia, Vol 10 No.1 (2008) 28-34.
Smallman, R. E and Bishop, R . J. (1999). Modern Physical Metallurgy and
Materials Engineering. 6th ed. Oxford: Butterworth-Heinemann.
Smith, M; Van Ness, H. C; & Abbott, M. M. (2001). Introduction to chemical
(6)
55
Stambouli, Boudghene. A; Traversa. E. Solid Oxide Fuel Cells (SOFCs): A
Review of An Environmentally Clean and Efficient Source of Energy. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 6 (2002) 433-455.
Sulistioso; Nurbainah, E; Wahyudi; Sitompul, A. Pelapisan SS 316L dengan
Hidroksiapatit Menggunakan Teknik Electrophoretic Deposition. Jurnal
Sains Materi Indonesia, Edisi Khusus Desember (2009) 50-55.
Syarif Dani Gustaman; Soepriyanto Syoni; Ismunandar; Korda Akhmad A. Effect
of LSGM Addition On Electrical Characteristics of 8YSZ Ceramics for Solid Electrolyte. Journal of The Australian Ceramic Society, Vol 49 [2] (2013)
52-59.
Syahril. (2012). Studi Spektroskopi Impedansi Barium Titanat pada Temperatur
Tinggi. Universitas Indonesia.
Trisnawati, Menik. (2011). Potensial Zeta. [online]. Tersedia: http://nizha86.blogspot.com/2011/07/potensial-zeta-1.html [27 juni 2013]. Vella, L. (2010). Debye Length. Physics Forums [Online]. Tersedia
:http://www.physicsforum.com /showthread.php?t=75706 [5 Maret 2013]. Villa, J; Franjo, C; Pico, M. J; Valera, M.L; Cabeza, O. Temperature Behavior of
the Electrical Conductivity of Emim-Based Ionic Liquids in Liquid and Solid States. Portugaliae Electrochimica Acta, (2007) v.25 n.1.
Will, J; Mitterdorfer, A; Kleinlogel, C; Perednis, D; Gauckler, J. Fabrication of
Thin Electrolytes for Second-Generation Solid Oxide Fuel Cells. Solid State Ionics, 131 (2000) 79-96.
Yustikawati, Yusi. (2012). Sintesis Dan Karakterisasi Keramik Komposit
CSZ-Na2CO3 (Calcia Stabilized Zirconia-Natrium Karbonat) Untuk Elektrolit
Padat. Universitas Pendidikan Indonesia : Tidak diterbitkan.
Zaini, A. Kemas. (2010). Deposisi Lapisan Tipis Keramik Komposit YSZ/AL2O3
Dengan Metoda Elektroporetik. Seminar Rekayasa Kimia dan proses
(2010).